Novo método é capaz de testar a ligação de uma proteína de interesse com 1.500 compostos em apenas quatro dias.

O Centro de Química Medicinal da Unicamp, em conjunto com a divisão de Life Science da Merck, inaugura uma abordagem inovadora para o estágio de drug screening na descoberta de novos fármacos. Trata-se de uma plataforma baseada na varredura de fragmentos químicos utilizando-se cromatografia acoplada a espectrometria de massas, que visa abreviar a etapa inicial e exploratório de busca de moléculas que podem vir a se tornar novos medicamentos para tratar doenças. A plataforma ficará disponível para grupos do Brasil que queiram seguir com colaborações ou serviços.

Estima-se que hoje, o tempo para se desenvolver um novo medicamento, ou seja, desde a etapa de descoberta de novas moléculas até o registro para comercialização leva, em média, de 10 a 15 anos. Além disso, a cada 10.000 moléculas testadas, apenas uma se torna um medicamento. Por esta razão, todas as técnicas que aceleram, sobretudo a etapa de busca de novas moléculas, são bem-vindas para a pesquisa e desenvolvimento.

O método que está sendo aperfeiçoado nesta parceria permite identificar fragmentos químicos com maior especificidade de ligação com proteínas-alvo de doenças humanas – etapa essencial para identificação de moléculas que podem tornar-se medicamentos.

A descoberta de fármacos baseada em fragmentos já é utilizada no Brasil, entretanto, a associação de cromatografia líquida com espectrometria de massa ainda é inédita. A metodologia consiste em preparar “canudos”(colunas) com diâmetro próximo de um fio de cabelo contendo, em seu interior, as proteínas que estão sendo estudadas. Então, os pesquisadores aplicam nesses canudos as moléculas com potencial de interação com a proteína. Ao final, por meio de um equipamento chamado espectrômetro de massas é possível fazer uma leitura que aponta quais moléculas tiveram sucesso na ligação com a proteína.

Até o momento, existem seis medicamentos aprovados no mundo que foram identificados utilizando a estratégia baseada em fragmentos (fragment-based drug discovery). Dentre esses medicamentos, o sotorasibe – um anticancerígeno usado para tratar o câncer de pulmão – é um exemplo notável, pois o tempo entre a descoberta do fragmento e a testagem da molécula proposta em ensaios clínicos levou 5 anos, com apenas mais 3 anos para sua estreia no mercado.

Grande parte das plataformas de busca e estudo de novas moléculas para medicamento são baseadas no desenvolvimento de ensaios químicos e biológicos com testagem unitária. Isto significa que cada uma das moléculas é avaliada individualmente para a enfermidade alvo. Embora eficiente, esta metodologia pode levar anos até que se descubra se a molécula é efetiva antes de seguir para os ensaios pré-clínicos.

“Com a plataforma baseada na varredura de fragmentos químicos conseguimos testar muitas moléculas de uma vez e, assim, encontramos rapidamente as características de moléculas que se ligam a qualquer proteína humana que seja importante numa doença. Em seguida, ‘construímos e aumentamos o tamanho de encaixe’ das moléculas no laboratório, para que se liguem na proteína humana, como se fossem peças de lego”, explica Katlin Massirer, coordenadora do Centro de Química Medicinal (CQMED), pesquisadora do Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG) da Unicamp e líder do projeto pelo lado da universidade.

Neste momento, os pesquisadores investigam proteínas relacionadas a doenças renais e distúrbios neurológicos e futuramente a técnica poderá atender o estudo de qualquer enfermidade. “A nova metodologia acopla cromatografia de afinidade fraca e espectrometria de massas, o que permite testar 1.500 moléculas em 4 dias. Nas plataformas atuais, essas mesmas 1.500 moléculas seriam testadas com maior quantidade de insumos e possivelmente mais tempo”, explica Bruno Amaral, pesquisador visitante do CQMED. “Nesta parceria com a divisão de Life Science da Merck, vamos aperfeiçoar conjuntamente os materiais e insumos utilizados, como, por exemplo, as colunas de cromatografia e os reagentes usados para selecionar as moléculas”, complementa Amaral.

“Já temos um longo histórico global de pesquisa, desenvolvimento e inovação. No Brasil, participamos de inúmeros projetos tecnológicos em conjunto com Universidades e de iniciativas de fomento à pesquisa, sempre na perspectiva de resolver juntos os problemas mais complexos da ciência. Se o projeto for exitoso, iremos desenvolver um serviço especializado em drug discovery, para todo segmento farmacêutico na América Latina, ofertado pelo nosso laboratório M-Lab em parceria com a CQMED e, assim, contribuir para acelerar a inovação em saúde em nossa região”, explica Misael Silva, líder de Inovação para América Latina da divisão de Life Science da Merck Brasil.

A parceria está sendo financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) no âmbito da chamada RHAE Pesquisador na Empresa.

Sobre o Centro de Química Medicinal – CQMED

O Laboratório CQMED foi criado em 2015. É especializado no estudo das fases iniciais de desenvolvimento de novos fármacos, combinando várias metodologias que incluem a varredura de muitos compostos químicos. No CQMED são desenvolvidos projetos relacionados a doenças genéticas humanas, doenças infecciosas e também é feito o desenvolvimento de reagentes para biotecnologia.

O CQMED está credenciado como Unidade EMBRAPII Fármacos/Biofármacos e integra o Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT), apoiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Sobre a Merck

A Merck é uma empresa líder em ciência e tecnologia em Saúde, Life Science e Electronics. Cerca de 58.000 colaboradores trabalham para fazer uma diferença positiva na vida de milhões de pessoas todos os dias, criando maneiras de viver mais qualitativas e sustentáveis. Desde o avanço das tecnologias de edição de genes e a descoberta de maneiras únicas de tratar as doenças mais desafiadoras até a viabilização do uso da inteligência dos dispositivos, a Merck está presente. Em 2020, a Merck gerou vendas de € 17,5 bilhões em 66 países.

A exploração científica e o empreendedorismo responsável foram essenciais para os avanços tecnológicos e científicos da Merck. Foi assim que a empresa prosperou desde a sua fundação em 1668. A família fundadora continua sendo a proprietária majoritária da empresa de capital aberto. A Merck detém os direitos globais do nome e da marca Merck, com exceção dos Estados Unidos e Canadá, onde os setores de negócios da Merck operam como EMD Serono na área da saúde, MilliporeSigma em ciências da vida e EMD Electronics. Para saber mais, acesse www.merck.com.br e siga-nos no Facebook (@grupomerckbrasil), Instagram (@merckbrasil) e LinkedIn (Merck Brasil).